惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组超压成因机制及分布预测

渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组油气勘探过程中钻遇不同规模的异常高压,超压成因的不确定性限制了压力预测的可靠性。利用临南洼陷丰富的钻杆测试（DST）压力数据、泥浆密度和测井资料,细致分析了渗透性砂岩流体压力发育特征和超压段泥岩测井响应,依据常压和超压段声波速度、密度测井数据建立判识超压成因的有效应力-测井响应图版,综合讨论了沙河街组超压的成因机制,并预测了异常高压的空间分布。研究发现,临南洼陷沙河街组砂岩储层超压主要发育在3 000 m以深的沙三段（Es³）和沙四段（Es⁴）,最高过剩压力分别为23.82 MPa和14.04 MPa;超压段泥岩测井响应表现为偏离正常压实趋势的异常高声波时差、低密度和高中子孔隙度,具有典型的欠压实特征。沙河街组储层超压最主要的成因是相邻泥岩机械压实不平衡作用形成超压的传递,表现为大多数的超压数据均符合加载曲线趋势,只有深洼陷区（埋深为4 000~4 300 m）的超压呈现出卸载特征,可能存在由于富有机质泥岩深埋达到较高成熟度（R_o为0.90%~1.05%）引起的生烃增压贡献。利用平衡深度法计算的流体压力与DST压力数据吻合度高,印证了沙河街组超压主要来自泥岩不均衡压实作用的认识,沙三段过剩压力呈现围绕着洼陷中心呈环状分布,向周围的斜坡区和隆起带逐渐减小为常压。研究成果可以为临南洼陷钻前压力评估提供有价值的指导和借鉴。     

渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷沙河街组原油地球化学特征及油源对比

惠民凹陷是渤海湾盆地济阳坳陷中的一个富油气单元。系统研究惠民凹陷临南洼陷20个原油样品和4个烃源岩样品地球化学特征,分析其成熟度、沉积环境和有机质来源,利用烃源岩和原油生物标志化合物参数建立油-岩关系,筛选有效参数运用交会图和聚类统计划分原油类型和进行油源对比。研究区原油已进入成熟阶段,生油母质的沉积环境为弱氧化-弱还原的湖沼相-淡水湖相,具有陆相湖盆混合型母质特征。总体上,研究区原油有较高的饱和烃含量和较低的胶质及沥青质含量,正构烷烃为"平台式"双峰形态分布,伽马蜡烷含量较低,4-甲基甾烷含量较高。研究区内不同地区原油的地球化学特征存在一定差别,可按地区分为南带和北带。相比南带的原油,北带原油样品中4-甲基甾烷/C29R、Ts/Tm比值较低,而C29降藿烷/C29降新藿烷、1,2,7-/1,2,6-三甲基萘、菲/∑甲基菲较高。研究区沙四段烃源岩有机质类型为Ⅲ型,有机质丰度较低;沙三段烃源岩有机质以Ⅱ型为主,有机质丰度较高,其中,沙三下亚段和中亚段是临南洼陷的主力烃源岩。通过系统对比研究区原油和烃源岩的地球化学特征,认为临南洼陷沙三、沙四段原油来自沙三下、中亚段烃源岩。     

渤海湾盆地渤南洼陷沙河街组三段剩余压力梯度与油气分布关系

为了量化表征超压对油气运聚和分布的关系,综合利用录井、测井和分析测试等资料,在渤海湾盆地渤南洼陷地层流体压力预测的基础上,计算了沙河街组三段（沙三段）剩余压力梯度,并分析了剩余压力梯度变化规律及其对油气分布的影响。研究发现,渤南洼陷沙三段富含油气且超压普遍发育,深洼带剩余压力较大,剩余压力梯度最高,其次为陡坡带和断阶带,缓坡带剩余压力较小,梯度最低。受超压中心分布的影响,各地区油气运移动力条件及其油气富集空间存在较大差异：超压中心区油气运移动力较强,高剩余压力梯度主要分布于断层附近,油气多富集在渤深4断层附近;近超压中心区砂体侧向输导阻力不同,高剩余压力梯度主要出现在非均质性较强的地层中,剩余压力梯度较低的地区是油气运聚的指向区;而远离超压中心的地区剩余压力较小,油气运移浮力作用明显占主导,剩余压力梯度与油气分布关系不明显。     

渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷原油地球化学特征及成藏期分析

下第三系沙四段是沾化凹陷渤南洼陷深层主要产油层,目前关于沙四段原油的油源和成藏期问题还存在不同的认识。通过对研究区储层流体包裹体分析,结合沙四段原油的地球化学特征,沙三段和沙四段烃源岩的生、排烃资料及构造演化资料,讨论了沙四段油藏的形成历史。研究表明,渤南洼陷沙四段曾发生过2期油气充注:第一期始于沙二段沉积末期,主要时期为沙一段沉积后期到东营组沉积中期,由于构造抬升,至东营组沉积末期(28.8 Ma)可能存在间断;第二期油气聚集从馆陶组沉积初期到明化镇组沉积早期,主要在馆陶组沉积期。油气成藏时期与沙四段和沙三段烃源岩的主要生、排烃期是相一致的。由此推测,沙三段与沙四段油源的相对贡献主要取决于烃源岩与油源断层及圈闭的空间配置关系。     

渤海湾盆地孤南洼陷沙河街组三段中、下亚段沉积特征

从区域地质资料出发,以岩石学、沉积学及岩相古地理学理论为指导,主要针对岩石颜色、成分、粒度、沉积构造等岩心相标志,对区内10口井的岩心进行了观察,并结合45口井的测井曲线形态特征分析,对孤南洼陷沙河街组三段中、下亚段沉积微相的划分和沉积环境的演化展开了研究,并对其与油气储层的关系进行了探讨。研究表明孤南洼陷沙河街组三段中、下亚段主要发育扇三角洲、三角洲、湖泊共3种类型沉积相,9种沉积亚相,16种沉积微相;并首次发现风暴沉积,认为风暴对油气储集层有一定改良作用;沙河街组三段下亚段沉积时期,洼陷北侧发育小规模三角洲、扇三角洲,南侧发育三角洲,随着湖泊体系的扩展而逐渐萎缩,总体为生油层形成的有利环境;到沙河街组三段中亚段沉积时期,物源区供给增强,洼陷内砂体含量增高,有利于形成良好油气储集层。     

渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组页岩油微观储集特征

页岩油储层微观孔隙储集特征是勘探开发的重要基础资料。采集渤海湾盆地沾化凹陷罗69井沙河街组三段页岩油层段18块岩心样品,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜实验,研究页岩油储层孔隙发育特征。沾化凹陷沙三段页岩油层段为泥岩和灰岩的过渡岩性,以灰质泥岩、泥质灰岩和含泥灰岩为主,夹少量灰岩薄层。页岩油层段主要孔隙类型包括泥质碎片间微孔和碳酸盐矿物的溶蚀孔、晶间孔和晶内孔。页岩油层段的储层孔隙主要由泥质部分提供,泥质粒间孔提供的面孔率贡献最大,方解石溶蚀孔对面孔率有一定贡献,晶间孔和晶内孔的面孔率贡献最低。页岩油储层孔隙的孔径属于纳米级和微米级,纳米级孔隙数量占绝对优势,然而储层孔隙面积主要由数量较少的微米级孔隙提供,即页岩油开发的储集空间应该以微米级孔隙为主要对象。     

渤海湾盆地东营凹陷沙河街组四段膏盐层及地层压力分布特征

渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组四段垂向上发育3套膏盐岩,膏盐韵律层具有明显的蒸发成因的沉积序列。膏岩层在平面上呈环状分布,从湖盆中心向盆地边缘依次沉积盐岩-石膏-泥膏岩-碳酸盐岩-泥灰岩-碎屑岩。在声波时差计算地层压力系数和实测压力统计的基础上研究发现,古近系地层压力在垂向上表现为浅层正常压力系统和深层超压系统的"双层结构"。平面上,异常压力的分布范围与膏盐岩的分布具有较好的对应关系。膏盐岩地层的压力封闭和物性封闭的双重封闭机制是东营凹陷沙河街组四段地层超压形成的重要控制因素之一。     

渤海湾盆地渤南洼陷沙河街组三段下亚段岩相特征及有机质富集成因

渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷沙河街组三段沉积了面积广、厚度大、含碎屑组分的碳酸盐岩,蕴含着大量页岩油。通过岩相特征描述、陆源碎屑来源分析、初始生产力和氧化还原环境分析,探讨了渤南洼陷有机质富集的成因机制。对L69井进行了连续密集取样,根据岩性特征和沉积构造,主要划分为块状泥晶灰岩、透镜状泥晶灰岩、纹层状泥晶灰岩和纹层状亮晶灰岩;通过主微量元素、有机碳氮同位素、无机碳氧同位素实验对陆源碎屑来源进行讨论,稳定的Al/K和Al/Mg说明L69井碎屑组分的物源均一;通过对比研究全岩和干酪根有机氮同位素,对沉积时水体及沉积物的氧化还原环境进行恢复;通过Ba元素的含量、干酪根有机碳同位素,及其与有机氮同位素的耦合关系探讨生产力的变化。在此基础上对研究区油气生成与保存的机理进行了探讨,推测研究区内的陆源输入带来了营养物质,促进了湖盆中藻类的生长,产生了大量有机质。有机质在沉降过程中不断消耗氧气,导致了水体内部出现还原环境,进而促进了有机质的埋藏和保存。     

渤海湾盆地歧口凹陷沙河街组天然气赋存状态及其勘探意义

近年来,随着歧口凹陷深层油气的勘探,在深层(3 500m)沙河街组发现了大量的天然气藏,这些天然气藏主要沿深大断裂分布,垂向上具有下气上油、浅层为气的分布特征。为了解天然气在油水中的赋存状态,指导油气勘探,依据天然气各组分在油水中的溶解性的影响因素(温度、压力、油密度、水矿化度等),计算出地层条件下天然气在原油和水中的溶解量,并与实际油气产量进行了对比分析。沙河街组天然气在油水中大多数达到饱和—过饱和,垂向上形成了深层游离气为主,向中深层逐渐过渡为油溶气及少量的游离气,临近沟通气源的深大断裂浅层因气源充足可形成游离气。据此探讨了研究区内油气运聚成藏模式,认为沟通油气源的深大断裂浅层是寻找凝析气藏和纯气藏的有利区域,中深层因生油窗内有大量原油的存在是寻找油藏、油溶气藏或轻质油藏的有利靶区,深层断裂相伴生的圈闭有利于凝析气藏及纯气藏的富集。     

惠民凹陷临南洼陷滑塌浊积岩分布规律及其控制因素

从临南洼陷的构造背景出发,依据浊积岩的分布特征,首次提出了滑塌浊积岩的形成和发育与洼陷带的开阔程度,沉积古地形特征,水动力条件,三角洲的规模,三角洲的高建设性,三角洲的前缘位置变化以及盆地演化阶段紧密相关,在此基础上,认为临商断裂下降盘的营子街及夏103井附近可能有浊积扇存在,在夏口断裂至营子街断裂系的宽缓斜坡上及江家店鼻状构造至玉皇庙断层附近,应有小型滑塌浊积扇分布。指出双丰三角洲的摆动性强,当构造等高线与三角洲的进积方向产生一定的交角时,很容易产生岩性上倾尖灭。     

渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组层序地层

通过对研究区300多口钻井的地层对比和3000多米岩心的详细观察及区域构造-沉积演化分析,综合运用构造、古生物、岩性、地质年代以及测井和地震反射等6个方面的特征,将东濮凹陷古近系划分为3个超长期层序,分别对应于沙河街组四段下亚段、沙河街组四段上亚段-沙河街组三段、沙河街组二段-东营组;并将沙河街组四段上亚段-沙河街组一段划分为4个长期层序,分别对应于沙河街组四段上亚段-沙河街组三段四亚段、沙河街组三段三亚段、沙河街组三段二亚段-沙河街组三段一亚段、沙河街组二段-沙河街组一段。提出同一套连续沉积的盐岩在长期及超长期层序划分中具不可分割性,并结合东濮凹陷及渤海湾盆地层序划分的实例,指出目前普遍存在的层序地层划分方案与岩石地层划分方案相一致的现象值得商榷。     

渤海湾盆地惠民凹陷临北地区帚状构造物理模拟实验研究

渤海湾盆地惠民凹陷地质构造复杂。以惠民凹陷临北地区帚状构造为主要研究对象,通过大量地质、钻井及地震资料研究,建立了该区典型帚状构造发育的地质模型,应用构造物理模拟手段对帚状构造发育的古应力环境进行了构造变形的动态过程模拟实验。实验结果证明,临北帚状构造受控于右旋走滑构造应力场;基于此,自北而南发育形成了多组北东向呈雁列式展布的正断层;呈现为自北而南、自撒开端向收敛端的演化序列。且从沙四期始到东营组发育期, 构造活动呈现了弱-强-较强的变化规律,从而控制了洼陷沉积和主要三角洲(鼻状构造)的发育和迁移。     

渤海湾盆地渤南洼陷沙四段岩相的岩石力学性质差异

根据渤海湾盆地渤南洼陷沙四段低渗透油藏取心井资料,研究了其岩相类型,利用不同岩相常规三轴压缩实验分析资料,建立了静态岩石力学参数油藏围压条件的恢复图版,分析了不同岩相静态力学参数及应力-应变关系的差异性。渤南洼陷沙四段低渗透油藏可划分为粗粒砂岩相、细砂岩相、粉砂岩相、泥质砂岩相及碳酸盐质砂岩相5种岩相;同一岩相随着围压的不断增加杨氏模量变大,泊松比增加;随着岩相粒度变粗,存在杨氏模量增加、泊松比减小的整体趋势;粗粒砂岩相的泊松比不遵循整体趋势,较细粒砂岩相大,比粉砂岩相小;岩相粒度变粗,应力-应变关系越趋近线弹性,初始颗粒重排列塑性段变小,高应力塑性段变短。     

济阳坳陷惠民凹陷新生代沉积-沉降中心迁移规律及其机制

通过对区域地质、地层厚度、沉积特征以及断裂活动强度等资料进行分析,研究了济阳坳陷惠民凹陷不同时期的构造活动特征与沉积中心迁移规律,阐明了其动力学机制,并对沉积中心进行了重新厘定,提出了圈定沉积中心的具体方法。研究结果表明：惠民凹陷新生代存在东、西两个动态变化的沉降中心和沉积中心,除Es⁴期外沉积中心与沉降中心基本吻合,Es⁴期沉积中心已迁移到临邑西南,而沉降中心仍在滋镇西;Es⁴-Es³期是沉降中心迁移的重要转折期,主要发生南北向迁移,Ek-Es⁴和Es³-Ed时期以东西向迁移为主;西区沉积中心的迁移轨迹呈“S”形,东区为逆时针迁移。控凹断裂主要在Ek和Es⁴期活跃,Es³-Ed期则是控洼断层占据主导。无论是控凹断裂还是控洼断裂均受NNW向伸展构造以及兰聊、郯庐断裂右行走滑作用控制,这与太平洋板块向欧亚板块俯冲速度和角度变化引起的地幔对流及印度板块的远源效应有关。     

渤海湾盆地束鹿凹陷古近系沙河街组湖相混积泥灰岩致密油储层特征

渤海湾盆地束鹿凹陷沙河街组三段下亚段（Es^3（下））广泛发育一套湖相混积成因“泥灰岩”，是致密油勘探的主要目标层系。通过岩心和薄片观察、孔渗、压汞、扫描电镜、CT、核磁共振等分析，揭示了该套特殊成因混积泥灰岩储层地质特征；结合地质、地球化学综合分析，明确有利储层发育主控因素，建立储层分类评价标准，指出致密油勘探有利区带。结果表明：束鹿凹陷Es^3（下）泥灰岩主要包括互层混积的纹层状泥灰岩和结构混积的块状泥灰岩两类，矿物组成均以方解石为主，其次为白云石，粘土矿物与石英、长石含量低。储层孔隙度一般低于4.0%，基质渗透率一般小于10×10^-3 μm²，属特低孔特低渗储层。储层孔隙类型多样、孔隙结构复杂，发育两大类8亚类储集空间，基质孔以纳米级孔隙为主。不同岩石结构的泥灰岩储层物性与孔隙结构差异明显，纹层状泥灰岩孔隙分布非均质性强，表现出双重或多重孔隙介质特征，孔渗条件和孔隙结构优于块状泥灰岩。混积泥灰岩有利储层发育受沉积亚相、岩石组构、有机质丰度与成熟度、构造缝等因素综合控制；斜坡内带及洼槽区半深湖-深湖亚相的高TOC纹层状泥灰岩是致密油勘探的有利目标。